le strontium Il s'agit d'un métal alcalino-terreux dont le symbole chimique est M. Fraîchement coupé.Il est blanc avec des reflets argentés, mais lorsqu'il est exposé à l'air, il s'oxyde et devient jaunâtre. Pour cette raison, il doit être protégé de l'oxygène pendant le stockage..
Le strontium est extrait de ses veines sous forme de minéraux célestite ou célestine (SrSO4) et la strontianite (SrCO3). Cependant, la célestite est la principale forme d'extraction du strontium, ses dépôts se trouvant dans des sols sédimentaires et en association avec le soufre..
La célestite se présente sous forme de cristaux rhombiques, elle est généralement incolore, vitreuse et transparente. Bien que le strontium soit extrait de cette manière, il doit être transformé en son carbonate respectif, à partir duquel il est finalement réduit..
En 1790, le strontium a été identifié comme un nouvel élément par Adair Crawford et William Cruickshank, dans un minéral d'une mine de plomb près de la ville de Strontion à Argyll, en Écosse. Le strontium a été isolé en 1807 par Humphry Davy, grâce à l'utilisation de l'électrolyse.
Le strontium est un métal malléable, ductile et un bon conducteur d'électricité; mais il a peu d'utilité industrielle et commerciale. L'une de ses applications est la formation d'alliages avec de l'aluminium et du magnésium, améliorant la manipulation et la fluidité de ces métaux..
Dans le tableau périodique, le strontium est situé dans le groupe 2, entre le calcium et le baryum, constatant que certaines de ses propriétés physiques, telles que la densité, le point de fusion et la dureté, ont des valeurs intermédiaires par rapport à celles indiquées pour le calcium et le baryum.
Le strontium se présente dans la nature sous forme de quatre isotopes stables: 88Sr avec 82,6% d'abondance; les 86Sr, avec une abondance de 9,9%; les 87Sr, avec une abondance de 7,0%; et le 84Sr, avec une abondance de 0,56%.
90Sr est un isotope radioactif qui constitue le composant le plus nocif des retombées radioactives, un produit d'explosions nucléaires et de fuites de réacteurs nucléaires, car en raison de la similitude entre le calcium et le strontium, l'isotope est incorporé dans les os, provoquant le cancer des os et la leucémie.
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Un minéral provenant d'une mine de plomb près du village de Strontian, à Argyll, en Écosse, a été étudié. Il a été identifié à l'origine comme un type de carbonate de baryum. Mais Adair Crawford et William Cruickshank, en 1789, notèrent que la substance étudiée en était une autre..
Le chimiste Thomas Charles Hope a nommé la nouvelle strontite minérale et la «terre» correspondante (oxyde de strontium, SrO) l'a nommée strontia..
En 1790, Crawford et Cruickshank ont brûlé la substance étudiée et ont observé que la flamme était de couleur rouge pourpre, différente des flammes observées jusqu'à cette époque dans les éléments connus. Ils ont conclu qu'ils étaient devant un nouvel élément.
En 1808, Sir William Humphry Davy, soumis à une électrolyse à un mélange humide d'hydroxyde ou de chlorure de strontium avec de l'oxyde de mercure, à l'aide d'une cathode de mercure. Ensuite, le mercure de l'amalgame formé a été évaporé, laissant le strontium libre.
Davy a nommé l'élément isolé strontium (strontium).
Le strontium métallique cristallise à température ambiante en une structure cubique à faces centrées (fcc)..
Dans cette structure, les atomes Sr sont situés aux sommets et sur les faces cubiques de la maille élémentaire. Il est relativement plus dense que d'autres structures (telles que cubique ou bcc) car il a un total de quatre atomes Sr.
Les atomes Sr restent unis grâce à la liaison métallique, produit du chevauchement de leurs orbitales de valence atomique dans toutes les directions à l'intérieur du cristal. Cette orbitale est le 5s, qui a deux électrons selon la configuration électronique:
[Kr] 5sdeux
Et ainsi, une bande complète de 5s est créée, et une bande de conduction 5p (théorie des bandes).
Concernant les autres phases métalliques, il n'y a pas beaucoup d'informations bibliographiques, même s'il est certain que leurs cristaux subissent des transformations lorsqu'ils sont soumis à des pressions élevées..
Le strontium, comme les autres métaux, a une forte tendance à perdre ses électrons de valence; ce sont les deux électrons de l'orbitale 5s. Ainsi, les atomes Sr deviennent les cations Sr divalentsdeux+ (Mdeux+, comme le reste des métaux alcalino-terreux), isoélectronique au gaz noble krypton. On dit alors que le strontium a un indice d'oxydation de +2.
Quand au lieu de perdre deux électrons, vous n'en perdez qu'un, le cation Sr se forme+; et par conséquent, son indice d'oxydation est +1. Le Mr+ il est rare dans les composés dérivés du strontium.
Blanc argenté avec des reflets métalliques, avec une légère teinte jaune.
87,62 g / mol.
777 ºC.
1 377 ºC.
-Température ambiante: 2,64 g / cm3
-État liquide (point de fusion): 2,375 g / cm3
Soluble dans l'alcool et les acides. Il n'est pas soluble dans l'eau, car il réagit fortement avec lui.
7,43 kJ / mol.
141 kJ / mol.
26,4 J / (mol K).
0,95 sur l'échelle de Pauling.
Premier niveau d'ionisation: 549,5 kJ / mol.
Deuxième niveau d'ionisation: 1064,2 kJ / mol.
Troisième niveau d'ionisation: 4 138 kJ / mol.
Empirique 215 pm.
195 ± 22 heures.
22,5 µm / (mK) à 25 ºC.
35,4 W / (m K).
132 nΩ m à 20 ºC.
1,5 sur l'échelle de Mohs.
Le strontium, lorsqu'il est finement divisé, brûle spontanément à l'air. De plus, il s'enflamme lorsqu'il est chauffé au-dessus du point de fusion et peut constituer un risque d'explosion lorsqu'il est exposé à la chaleur d'une flamme..
Pour éviter l'oxydation du strontium, il est recommandé de le stocker immergé dans du kérosène ou du naphta. Le strontium doit être stocké dans un endroit frais et bien ventilé, loin des matières organiques et autres matières facilement oxydables..
Comme le nombre d'oxydation +1 n'est pas si courant, on suppose que seul +2 existe pour simplifier la nomenclature autour des composés du strontium. C'est pourquoi, dans la nomenclature des actions, le (II) à la fin des noms est ignoré; et dans la nomenclature traditionnelle, ils se terminent toujours par le suffixe -ico.
Par exemple, SrO est l'oxyde de strontium ou l'oxyde d'étain, selon les nomenclatures de base et traditionnelles, respectivement..
En raison de sa grande réactivité, le strontium métallique ne semble pas isolé dans la nature. Cependant, il peut être trouvé dans son état élémentaire protégé de l'oxygène, par immersion dans le kérosène ou dans une atmosphère de gaz inertes (tels que les gaz rares)..
On le trouve également formant des alliages avec de l'aluminium et du magnésium, ainsi qu'un agrégat à un alliage d'étain et de plomb. Le strontium est sous forme ionique (Srdeux+) dissous dans le sol ou l'eau de mer, etc..
Par conséquent, parler de strontium, c'est se référer aux cations Srdeux+ (et dans une moindre mesure, M.+).
Il peut également interagir sous forme ionique avec d'autres éléments pour former des sels ou d'autres composés chimiques; comme le chlorure, le carbonate, le sulfate, le sulfure de strontium, etc..
Le strontium est présent, fondamentalement, dans deux minéraux: la célestite ou la célestine (SrSO4) et strontite (SrCO3). La célestite est la principale source d'extraction minière du strontium.
Le strontium a 4 isotopes naturels, dont le plus abondant est le 88Monsieur, il existe également de nombreux isotopes radioactifs, produits artificiellement dans les réacteurs nucléaires..
Il n'y a pas de rôle biologique connu du strontium chez les vertébrés. En raison de sa similitude avec le calcium, il peut le remplacer dans les tissus osseux; c'est-à-dire, M.deux+déplace Cadeux+. Mais le rapport trouvé dans l'os entre le strontium et le calcium est compris entre 1/1 000 et 1/2 000; c'est-à-dire extrêmement faible.
Par conséquent, le strontium ne doit pas remplir une fonction biologique naturelle dans les os..
Le ranélate de strontium a été utilisé dans le traitement de l'ostéoporose, car il provoque un durcissement des os; mais en tout cas, c'est une action thérapeutique.
L'un des rares exemples d'une fonction biologique du strontium se produit dans Acantharea, un protozoaire radiolaire qui a un squelette avec la présence de strontium.
Le strontium se trouve dans environ 0,034% de toutes les roches ignées. Cependant, seuls deux minéraux: la célestite ou la célestine, se retrouvent dans des gisements à forte teneur en strontium..
Parmi les deux minéraux de strontium importants, seule la célestite se trouve en quantité suffisante dans les dépôts sédimentaires pour permettre la création d'installations d'extraction du strontium..
La strationite est plus utile que la célestite, car la majeure partie du strontium est produite sous forme de carbonate de strontium; mais pratiquement aucun gisement n'a été trouvé permettant une exploitation minière durable.
La teneur en strontium de l'eau de mer est comprise entre 82 et 90 µmol / L, une concentration bien inférieure à celle du calcium, entre 9,6 et 11 mmol / L.
Presque toute l'exploitation minière est basée sur des gisements de célestite, car les veines de strontianite sont rares et peu rentables pour l'extraction du strontium. Malgré cela, la majeure partie du strontium est produite sous forme de carbonate de strontium..
La célestite est incinérée en présence de charbon pour transformer le sulfate de strontium en sulfure de strontium. Dans la deuxième étape, le matériau sombre contenant du sulfure de strontium est dissous dans l'eau et filtré.
Ensuite, la solution de sulfure de strontium est traitée avec du dioxyde de carbone, pour produire la précipitation du carbonate de strontium..
Le strontium peut être isolé par une variante de la méthode Pidgeon. La réaction de l'oxyde de strontium et de l'aluminium se produit dans le vide, où le strontium est converti en gaz et transporté à travers la cornue de production vers les condenseurs, où il précipite sous forme de solide..
Le strontium peut être obtenu sous forme de tiges par la méthode d'électrolyse à cathode de contact. Dans cette procédure, une tige de fer refroidie qui agit comme une cathode entre en contact avec la surface d'un mélange fondu de chlorure de potassium et de chlorure de strontium..
Au fur et à mesure que le strontium se solidifie sur la cathode (tige de fer), la tige monte.
Le strontium est un métal réducteur actif et réagit avec les halogènes, l'oxygène et le soufre pour produire respectivement des halogénures, des oxydes et du soufre. Le strontium est un métal argenté, mais il s'oxyde en oxyde de strontium lorsqu'il est exposé à l'air:
Sr (s) + 1 / 2Odeux(g) => SrO (s)
L'oxyde forme une couche sombre à la surface du métal. Alors que sa réaction avec le chlore et le soufre sont les suivantes:
Sr (s) + Cldeux(g) => SrCldeux(s)
Sr (s) + S (l) => SrS (s)
Le strontium réagit avec le soufre fondu.
Il peut se combiner avec l'oxygène pour former du peroxyde de strontium; mais il nécessite une haute pression d'oxygène pour sa formation. Il peut également réagir avec l'azote pour produire du nitrure de strontium:
3Sr (s) + Ndeux(g) => Sr3Ndeux(s)
Cependant, la température doit être supérieure à 380 ° C pour que la réaction se produise..
Le strontium peut réagir violemment avec l'eau pour former de l'hydroxyde de strontium, Sr (OH)deux et l'hydrogène gazeux. La réaction entre le strontium et l'eau n'a pas la violence observée dans la réaction entre les métaux alcalins et l'eau, ainsi que celle observée dans le cas du baryum.
Le strontium peut réagir avec l'acide sulfurique et l'acide nitrique pour produire respectivement du sulfate et du nitrate de strontium. Il combine également chaud et hydrogène pour former de l'hydrure de strontium..
Le strontium, comme les autres éléments lourds du bloc s du tableau périodique, a une large gamme de numéros de coordination; tels que 2, 3, 4, 22 et 24, observés dans des composés comme SrCdOnze et SrZn13, par exemple.
Il est utilisé comme modificateur eutectique pour améliorer la résistance et la ductilité de l'alliage Al-Ag. Il est utilisé comme inoculant dans les fonderies de fonte ductile pour contrôler la formation de graphite. Il est également ajouté aux alliages d'étain et de plomb pour ajouter de la dureté et de la ductilité..
De plus, il est utilisé comme désoxydant pour le cuivre et le bronze. Une petite quantité de strontium est ajoutée à l'aluminium fondu pour optimiser la capacité de fusion du métal, ce qui le rend plus adapté à la fabrication d'objets traditionnellement en acier..
C'est un agent d'alliage pour l'aluminium ou le magnésium utilisé dans la coulée des blocs moteurs et des roues. Le strontium améliore la manipulation et la fluidité du métal auquel il est allié.
Malgré son action dommageable, le 90Sr est utilisé comme générateur thermoélectrique, utilisant l'énergie thermique de son rayonnement pour produire de l'électricité de longue durée, avec une application dans les véhicules spatiaux, les stations de recherche éloignées et les bouées de navigation..
le 89Sr a été utilisé dans le traitement du cancer des os, en utilisant son émission radioactive de type β pour la destruction des cellules tumorales.
L'atome de strontium a été utilisé pour établir un système de mesure du temps, qui est à peine en retard d'une seconde tous les 200 millions d'années. Ce qui en fait la montre la plus précise.
Carbonate de strontium (SrCO3) réagit avec l'oxyde ferrique (FedeuxOU ALORS3) à une température comprise entre 1 000 et 1 300 ºC, pour former un ferrite de strontium. Cette famille de ferrites a une formule générale SrFeXOU ALORS4.
Les aimants en céramique sont constitués de ferrites et sont utilisés dans diverses applications. Parmi eux: fabrication de haut-parleurs, de moteurs pour essuie-glaces de voiture et de jouets pour enfants.
Le carbonate de strontium est également utilisé dans la production de verre pour les écrans de télévision et les présentoirs..
En plus d'améliorer la propriété du verre pour les écrans à cristaux liquides (LCD), il est également utilisé dans le vitrage des céramiques, renforçant sa résistance aux rayures et à la formation de bulles lors de la cuisson..
Il est utilisé dans la production de verre utilisable dans l'optique, la verrerie et l'éclairage. Il fait également partie de la fibre de verre et des verres de laboratoire et pharmaceutiques, car il augmente la dureté et la résistance aux rayures, ainsi que leur brillance.
Il est utilisé pour obtenir du zinc de haute pureté, car il contribue à l'élimination des impuretés de plomb. Aide à la production de chromate de strontium, un composé utilisé comme inhibiteur de corrosion dans les peintures d'imprimerie.
Il est utilisé dans le traitement des eaux usées pour l'élimination du sulfate. De plus, il est utilisé dans la production d'acide orthophosphorique, utilisé dans la fabrication de lampes fluorescentes..
Le carbonate de strontium, comme d'autres sels de strontium, est utilisé dans les feux d'artifice pour lui donner une couleur rouge pourpre. Tache qui est également utilisée dans les tests de strontium.
Il est utilisé dans l'extraction du sucre des betteraves, car l'hydroxyde de strontium se combine avec le sucre pour former un saccharide complexe. Le complexe peut être dissocié par l'action du dioxyde de carbone, laissant le sucre sans sucre. Il est également utilisé dans la stabilisation du plastique.
Il est présent dans le verre utilisé dans la fabrication d'un tube image de télévision, à partir de cette application en 1970. Les téléviseurs couleur, ainsi que d'autres appareils contenant des rayons cathodiques, doivent utiliser du strontium dans la plaque avant pour arrêter les rayons X.
Ces téléviseurs ne sont plus utilisés, car les tubes cathodiques ont été remplacés par d'autres appareils et, par conséquent, l'utilisation de composés de strontium n'est pas requise..
D'autre part, l'oxyde de strontium est utilisé pour améliorer la qualité des émaux céramiques..
Le chlorure de strontium est utilisé dans certains dentifrices pour les dents sensibles et dans la fabrication de feux d'artifice. De plus, il est utilisé de manière limitée pour l'élimination des gaz indésirables dans les récipients soumis au vide..
Il est utilisé dans le traitement de l'ostéoporose, car il augmente la densité osseuse et réduit l'incidence des fractures. Appliqué localement, il inhibe l'irritation sensorielle. Cependant, son utilisation a diminué en raison des preuves qu'il augmente l'incidence des maladies cardiovasculaires.
Il est utilisé comme dopant dans l'industrie électronique. Il est également fréquemment utilisé pour faire briller certains jouets dans l'obscurité, car il s'agit d'un composé chimiquement et biologiquement inerte..
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